Intelligenter optischer Drehwinkelsensor

Im Projekt INOSENS wurde ein miniaturisierter optischer Drehwinkelsensor mit hoher Auflösung entwickelt, der neben dem Drehwinkel zusätzliche Messgrößen und Funktionen beinhaltet, wie intelligente Interpolation und Integration von zusätzlicher Sensorik, um dadurch die Performance signifikant zu erhöhen.

Das Ziel in dem Vorhaben INOSENS war es, einen innovativen, miniaturisierten optischen Drehwinkelsensor mit einem frei programmierbaren Mikrocontroller zu entwickeln, der neben dem Drehwinkel zusätzliche Messgrößen und Funktionen beinhaltet, wie intelligente Interpolation, Messung von Vibrationen, Erfassung der Umweltbedingungen etc.

Dadurch können direkt im Sensor Abgleich- und Diagnosefunktionen implementiert und Zusatzinformationen wie Drehzahl und Beschleunigungen abgeleitet werden. Ferner erfasst und verarbeitet der Mikrocontroller die Messwerte, wie Gehäuse- und Wellenvibrationen und die Umgebungs-temperatur. Dadurch lässt sich mit Hilfe von Kompensationsalgorithmen auf den Betriebszustand des Sensors schließen. Der Drehwinkelsensor hat eine Auflösung von 15 Bit bei einem Bauraum von nur rund einem Kubikzentimeter.

Es wurde die intelligenten Signalverarbeitung sowie eine geeigneten Aufbau- und Verbindungstechnik entwickelt, um die optischen Bauelemente in der geforderten Genauigkeit platzieren zu können. Dadurch werden die Präzision der optischen Winkelmessung gewährleistet und eine Technologiebasis für die Entwicklung intelligenter Sensoren in einem breiten Anwendungsspektrum bereitgestellt. Durch den Einsatz von kompakten, multifunktionalen und hochauflösenden Sensoren können Produkte kleiner, leichter, flexibler und genauer gebaut werden. Hahn-Schickard kann dabei die Fertigung der Sensoren oder die AVT für Kleinserien übernehmen.